“STEM+教育”理念对国内家庭教育的启示意义研究

王 伟，宁 丽

(云南大学职业与继续教育学院，云南昆明650091)

0 引言

美国STEM教育理念提出后，经过近30年的发展，国内外STEM教育在基础教育课程设计与运用逐渐趋于成熟，其中包括在学校教育中的主题课程设计，以及社会教育中以“教育公益”方式开展的主题冬夏令营活动等课内外STEM教育方式。现如今，随着STEM教育的快速发展与中国本土化实践的不断研究，信息化社会为家庭教育赋予更多可能性，教育手段、媒体和方式多样性为实现STEM教育提供了基础条件。可以说，STEM教育在家庭教育中的应用，即“STEM+家庭教育”也将是教育研究的重要部分。

1 STEM教育概述

1.1 STEM教育的基本内涵

STEM教育理念即科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathematics)英文首字母的缩写[1]。自1986年出现以来，STEM教育就被世界各地广泛的传播，受到全世界教育的热切关注。STEM教育的内涵，即合理的学科交叉融合运用至课程教学设计中，优化教学效果，培养学生创新精神，提高学生解决实际问题的能力。在一定的问题情境中根据实际需要及问题解决去探究真实世界，帮助学生提升综合运用四门学科的相关能力。

1.2 STEM教育的基本特征

本文以我国STEM教育专家、北京师范大学余胜泉教授论述的STEM教育九个特征为基础，展开论述STEM教育在现代家庭教育的应用可行性、有效机制及前景[1]。几个特征如下：①跨学科。即STEM教育不局限于某一门具体学科的知识运用和过于关注学科之间的界限。是基于既定问题，利用包括科学、技术、工程、数学等在内的多门学科的相关联知识解决实际问题，进而实现提高学习者解决实际问题的综合运用能力的目的。②趣味性。即强调问题设计、课程设计及实施过程极具趣味性，注重提高学习者的学习兴趣和学习动机。③体验性。即给学习者提供了自己动手、动脑，与同伴合力解决实际问题的学习参与体验过程，通过参与体验这个学习过程，学习者可熟练掌握相关知识点的理解运用。④情境性。即提供的特定问题注重一定的情景设计，学习者通过STEM教育预设的情景达到教学目标，可获得相关之知识有意义的学习，体验真实生活并获得成长。⑤协作性。即要求学习者之间合作完成问题解决的任务，在完成的过程中，学习者离不开老师、其他同学的交流讨论与帮助，共同建构知识。⑥设计性。即要求学习者最后设计出创意作品，学习者通过作品的设计可激发学习成就感和保持学习兴趣与学习好奇心。⑦艺术性。即强调艺术与人文属性，强调学习者在学习过程中关注人文科学。⑧实证性。是指注重科学的实证性，更强调学习者在作品设计的实践过程中遵循科学和数学的严谨规律，培养学生学习与实践过程中的实证理性和科学探索精神。⑨技术增强性。即STEM教育支持技术作为学习者的认知工具促进学习者的学习，培养学习者会用技术解决问题能力促进学习者进行深度学习、探究学习和意义学习。

2 家庭教育理念

家庭是社会的基本构成单位，家庭是教育的起点，也是影响和促进青少年世界观、人生观、价值观形成的重要源头。对于家庭教育的概念，有学者认为家庭教育的核心在于建构个体灵魂的雏形或树立个体生活的最初立场[2]。本文论述的家庭教育对象主要针对青少年时期(15岁以下)的家庭教育对象。

传统家庭教育的职能是教孩子学会如何初步定位自我,培养其完善的心灵，为后期个体自我教育和学校、社会群体教育储备初步认知和能力，奠定孩子人格形成和个体社会化发展的基础。随着信息时代不断发展，家庭教育也在不断丰富其教育内涵。

家庭教育在90年代后期吸收了终身学习的思想，并提出家庭教育是所有家庭成员适应社会的学习与成长活动。在当代构建和谐社会和人的发展过程中，家庭教育同学校教育、社会教育既有密切联系，又各有独立体系的现代国民教育成分。而绝不仅仅是作为学校教育或社会教育的补充和延伸[3]。与此同时，由于家庭教育是非制度化、非正规的教育,没有行政管理体系、组织保证,究竟对子女进行什么教育、怎样进行教育,取决于家长[4]。时代的变化和发展促使人们家庭教育观念在不断地更新，新的家庭教育理念得到了广泛地关注和重视。即在当前信息化时代背景下，基础认知教育只是家庭教育的一部分，新时期成人成才的方式不再那么单一，提升家庭教育中儿童综合素养以及社会实践意识和能力显得尤为重要。科学、过程、数学和技术等基本素养是当下时代的基本要求，新时期家庭教育也面临着诸多挑战[5]。

信息时代背景下的家庭教育具有更丰富的内涵，不仅要求家庭教育完成传统意义上的道德、思想和人格方面的初步教育和引导职能，以及储备后期学习基础性知识和策略。今天，家庭教育还需要教会儿童如何应对周围环境，以相互协作、整合性思维的学习方式实现自身各项认知和基础素养的形成和完善。

总而言之，家庭教育在不同的历史时期的教育职能并不完全相同。信息化时代需要儿童具备包括科学、技术等在内诸多素养，如何在一定情境下培养儿童的艺术性、动手能力及综合性思维，已成为家庭教育的重要部分。新时期的家庭教育内涵将成为教育研究的重要方向。

3 STEM教育在家庭教育运用分析

结合上述STEM教育的基本内涵和特征，以及对家庭教育的阐述，可以看出“STEM+家庭教育”的理念是有章可循的。本文将结合教学原理，对二者的有效衔接提供理论支撑，寻求更多理论切入点和理论依据。

3.1 “STEM+家庭教育”与学习心理学

家庭教育一个基本职能是在成人指导和帮助下，促进儿童“元认知”知识与技能的发展。根据学习心理学原理，儿童元认知发展有几个趋势：①儿童元认知过程是逐渐从意识到思维的本质，即儿童不仅会对物理世界和周围环境形成认知，还会对内部心理世界形成自己的理念。②儿童会逐渐认识到自己记忆和能力的局限性。③儿童意识到并能使用有效学习和记忆策略是一个渐进过程。④儿童随着年龄的增长，会更多地理解监控(对自己进行检测)。所以STEM教育的体验性和设计性的教学理念和家庭教育的结合，能较好地培养和促进儿童元认知知识和能力的成长与发展。

3.2 “STEM+家庭教育”与儿童学习特征

根据皮亚杰的认知发展阶段理论，儿童的认知发展实质上是其行为和思维被不断地组织为有机的整体结构(图式)，其发展过程遵循平衡化规律，即通过不断地同化和顺应实现认知水平的发展。在家庭教育中，这一规律对于家长帮助儿童具有重要意义。因为在不同的年龄阶段，儿童认知发展具有不同的内涵和机制，包括感知运动阶段(0-2岁)、前运算阶段(2-7岁)、具体运算阶段(7-11)和形式运算阶段(11-15)[6]。此外，皮亚杰的理论的几个核心观点表明：①儿童是学习的主动者与发动者，因为儿童的天性是对环境充满好奇。②儿童能够组织从经验中学到的知识，储蓄旧事实并将零散的经验进行整合。③与现实环境相互作用，以及与其他人互动是学习和认知发展的关键。这些观点对于家庭教育中儿童的认知发展具有重要指导意义。

结合STEM教育的主要特征，上述几个儿童认知发展阶段是较好发挥STEM教育优势的年龄阶段。STEM教育的趣味性、情景性和体验式等特征能够在儿童认知发展的感知运动阶段发挥优势，指引家庭教育中这一阶段的儿童通过自己的感觉、知觉和动作来认识和理解周围环境，并与之相互作用；前运算阶段是指儿童能够借助逻辑推理将事物的一种状态转化为另一种状态。STEM教育设计性即可通过指导儿童设计创意作品，强化儿童在这一阶段的认知发展；处于具体运算和形式运算阶段的青少年儿童则可以通过技术增强的STEM教育理念，帮助形成认知过程中需要学会的团队协作、艺术素养以及科学实证精神等。而STEM教育跨学科这一核心特征则融合贯穿整个儿童认知发展过程，指导家庭教育过程中对儿童弱化学科界限，以开放的思维和整合性思想实现自我发展。

3.3 “STEM+家庭教育”与教育社会学

教育社会视角下的家庭教育承担着帮助青少年初步具备适应社会的意识和能力。根据维果茨基教育社会学原理，高级心理机能是认知发展的主要结果，也是人类所特有的关注自己思维、掌控自己行为以及处理抽象逻辑关系和概括的能力[7]。融合的STEM教育理念则要求教学过程体现协作性和情景性，这是家庭教育培养青少年儿童社会群体认知的重要启示。杜威实用主义教学则直接将教育目标指向实际问题，力求培养学习者实践能力和解决问题能力。STEM教育要求学生创作艺术性和创新性作品，让学生综合运用跨学科知识，全面提高自身素质，对家庭教育有着重要基础性指导意义。

4 结语

随着时代的演变以及社会的快速发展，信息社会不断地改变和影响着人们的家庭教育观念。家庭教育在促进人的发展和成长过程中具有深远教育意义，人们也逐渐意识到了单纯的基础知识教育和道德修养不是家庭教育的全部。传统家庭教育理念存在缺陷和不足，如何促进儿童身心健康、综合素质等朝多元化方向发展是当下家庭教育重要职能。新时代下STEM教育理念对于指导家庭教育有效培养儿童综合素养、社会协作意识以及实践动手能力具有积极教育启示。本文在STEM教育理念基础特征分析基础上，结合家庭教育在儿童培养中的重要位置和社会教育功能，初步探讨出STEM教育理念与家庭教育，在教育学原理等多个层面存在可协调性：即前者可以很好融合在家庭教育范畴，研究促进家庭教育对儿童的全面、协作及社会适应性发展。